冷轧产品纵切用新型边部检测系统EISYS

    [英刊《国际钢时代》报道]冷轧产品纵切用新型边部检测系统EISYS已由奥钢联Mechatronics公司与奥钢联钢公司联合开发成功，该系统基于快速成像原理，可同时对纵切带钢的两边实施外观检测，而且可在纵切生产线不受任何干扰的情况下计算切裂率。采用该系统除可判定剪切边破裂线的平直度外，还可检测剪边机刀片的劈开情况。
    目前，该系统安装于奥钢联钢公司（位于奥地利林茨）的酸洗、连续退火和电镀锌生产线。实践表明：该系统在操作、产品质量和成本费用上具有极大优势。
    在带钢生产过程中，边部质量越来越成为提高金属收得率的重要因素。这一点特别适用于对边部质量要求极高的钢种。该钢种的带钢剪边后必须进行严格检测，检测过程通常在生产线停止的条件下或在后序的质量控制阶段加以进行。因而造成加工过程中断或产品质量低下。
    边部剪切过程本身是剪边机刀片穿透和带钢破裂两个过程的结合。影响边部质量的重要因素是切裂率和破裂线的平直度。另外，边部质量还受到其它许多因素的影响，其中大多数因素由剪边机设定所决定。剪边机的操作人员在带钢纵切生产线停工的条件下，必须对刀片状况和剪边机的设定值进行评估。
    　　
    系统描述
    EISYS系统由两台与带钢平面平行安装的摄像机组成。该摄像机配备快速电动聚焦物镜。由于摄像机安装于带钢通路的外侧，因而可避免由于带钢撕裂事故对测量系统造成的破坏。所采用的摄像机可对快速移动的带钢实现快速成像，主要由于该摄像机具有极短的曝光时间，从而避免图像的模糊不清。摄像机与一台个人计算机相连，模拟视频信号向数字信号的转换通过帧接收机加以实现，所有这些通常具有8位的亮度分辨率（即256个灰度等级），其中0灰度代表黑色，256灰度代表白色。
    这些数字信号通过复杂的数学算法计算出剪切与破裂之间的关系、剪切边破裂线的平直度并对刀片劈开状况进行检测。
    计算机工作站和用于控制摄像机的所有硬件位于一个带有空调的控制室内，控制室安装在距监控器100m、距摄像机200m的位置。采用EISYS，可实施完全自动化的聚焦系统，因为该系统通过中继器的方式从中央计算机获取了带宽数据。如果将EISYS系统连接到一过程控制计算机上，可计算出最重要的剪切参数。
    固定式安装的摄像机和自动化焦距控制系统安装于带钢极为张紧的位置（例如在活套张紧辊前），以保证获得清晰、优质的成像效果。固定式摄像机的安装推荐使用于带钢厚度超过1mm的场合。在这种情况下，物镜的焦距在160mm范围内，EISYS系统适合工作的最大带钢速度约为8m/s。依据摄像机和带钢边部之间的距离（700～1100mm）不同，图像分辨率在0.03～0.06mm/px。
    对于厚度小于1mm的带钢，必须缩短摄像机与带钢边部之间的距离，以保证在监控器上获得足够大尺寸的投影。因此，在这种情况下，应采用带有长物镜的可移动摄像机，以便获得约为0.008mm/px的图像分辨率。摄像机到带钢边部的距离一般调整到大约75mm，而且带钢的最大允许速度也为8m/s。
    　　
    结果
    剪切后的带钢两侧同时显示在监控器的显示屏幕上，而且所计算的剪切与破裂之间的关系可精确到1％。操作人员在固定的时间间隔内可检测放大后的带钢边部的图像并控制剪切质量。当剪切与破裂之间的关系为30％剪切、70％破裂时，可获得优质的剪切质量，而且可避免带钢产生毛刺。检测带钢剪切边质量时，无需改变生产速度。
    采用EISYS系统，不仅可判定剪切边的质量，而且可判定剪切刀片的状况。刀片劈开尺寸达到1mm便可检测到，此时该系统立即自动产生警告。
    随着所加工带钢钢种和刀片材料数据的积累，便可建立一个数据库，以便操作人员通过刀片调整和选择刀片所使用的材料来优化带钢剪切的质量。
    由于奥钢联钢公司在不同的生产线上安装了EISYS系统，极大地提高了其带钢边部剪切质量并显著降低了带钢废品率。而且由于金属收得率和生产率的提高极大地提高了其经济效益。此外，由于延长了刀片的使用寿命并消除了刀片设定所需的高昂的人员成本，因此在费用上有很大节约。用户满意度提高是安装EISYS系统所带来的直接结果。奥钢联钢公司三条生产线的每一条每年可节约10万美元。